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流体的主要物理特性
2016-12-15 15:38:45

    基于连续介质模型观点,流体(包括液体和气体)与固体是物质的不同表现形式,V锥流量计它们都有下列三个物质基本属性:由大量分子组成;分子不断作随机热运动;分子与分子之间存在着分子力的作用。
    而流体(气体和液体)与固体表现出来的物理特性不同,其宏观表现可从微观进行解释。从宏观上看:固体有一定的体积和一定的形状;液体有一定的体积而无一定的形状;气体既无一定的体积也无一定的形状。之所以表现不同,从微观上可以解释为:同样体积内的分子数目,气体少于液体,液体又少于固体;同样分子距上的分子力,气体小于液体,液体小于固体;气体的分子运动有较大的自由程和随机性,液体则较小,而固体分子只能围绕自身位置作微小的振动。这也正是决定了流体与固体的根本区别所在。
    所有的物质都具有一定程度的可压缩性,当作用在一定量流体上的压强增加时,其体积将减小。若压缩的过程不涉及相变时,体积的相对变化量与压强的改变量成一定的比例。其原因是由于流体内部分子间存在着间隙。因此,当压强增大,分子间距减小,体积压缩;而当压强减小,温度升高时,分子间距增大,体积膨胀。
    流体的可压缩性是流体的基本属性,任何流体都是可以压缩的,只是可压缩的程度不同而已。在工程实际问题中是否考虑流体的压缩性,要视具体情况而定。
    在静止不动情况下液体的功效表面可以一起承担剪切应力和法向应力。而流体力学只能在健身运动情况下能可以一起有法向应力和切向应力的功效,静止不动情况下其功效表面仅可以承担法向应力,这一地应力是缩小地应力即风压强。液体在力的功效下产生形变,在延展性極限内形变和相互作用力中间听从虎克基本定律,即液体的形变量和相互作用力的尺寸正比。而流体力学则是角形变速率和剪切应力相关,洁净台和紊流情况他们之间的关系大不一样,在洁净台情况下,二者之间听从牛顿内摩擦基本定律。当相互作用力终止功效,液体能够修复原先的样子,流体力学只可以终止形变,而不可以回到原先的部位。液体有必须的样子,流体力学因为其形变需要的剪切应力十分小,因此非常容易使本身的样子融入器皿的样子,在必须的标准下并能够保持出来。
    与液體对比汽体更非常容易形变,由于汽体分子结构比液體分子结构稀少得多。在必须标准下,汽体和液體的分子结构尺寸并无显著差别,但汽体所占的容积是同品质液體的102倍。因此汽体的分子结构距与液體对比要并不大,分子结构间的引力场十分细微,分子结构能够随意健身运动,最易形变,可以填满能够抵达的所有室内空间。液體的分子结构距不大,分子结构间的引力场很大,分子结构间互相牵制,分子结构能够作无必须周期时间和頻率的震动,在别的分子结构间中移动,但不可以像汽体分子结构那么随意中移动,因而,液體的流通性比不上汽体。在必须标准下,必须品质的液體有必须的容积,并取器皿的样子,但不可以像汽体那么填满能够超过的所有室内空间。液體和汽体的交界面称之为随意液位。
    液体的可压缩性小,液体的体积弹性模量值大,液体平衡和运动的绝大多数问题可以用不可压缩流体解决。但液体毕竟还存在着一定的压缩性,当遇到液体压缩性起关键作用的水击现象、液压冲击、水中爆炸波的传播等问题时,就必须按可压缩流体来分析。气体的可压缩性大,气体的体积弹性模量值小,气体平衡和运动的大多数问题需要按可压缩流体来解决。但在低温、低压、低速条件下,考虑或不考虑气体压缩性,所得结果有时也并无太大出入,因此作为近似分析,孔板流量计采用不可压缩流体处理此种问题,既可简化计算又可得到一定准确度的结果。例如,对于低速压气机、通风机、内燃机进气系统、低压气体输送、低温烟道等气流计算问题,也可采用不可压缩流体来分析。

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